Predpoveď počasia berieme ako samozrejmosť a často ju kontrolujeme niekoľkokrát denne. Za niekoľkými ikonami a číslami sa však skrýva množstvo meraní, výpočtov a práce meteorológov. Ako celý proces funguje a čo všetko môže ovplyvniť výslednú predpoveď?
Predpoveď vzniká z miliónov údajov a počítačových modelov
Čo najpresnejšia predpoveď počasia sa začína poznaním aktuálneho vývoja, píše britská národná meteorologická služba Met Office. Meteorologické stanice po celom svete denne zhromaždia milióny údajov, ktoré zahŕňajú teploty, hodnoty vlhkosti, tlaku, smeru i sily vetra, zrážok a iné.
Na získanie týchto informácií využívajú viacero zdrojov. Okrem satelitov aj námorné senzory, zariadenia na meranie horných vrstiev atmosféry, prístroje na meranie podmienok na zemskom povrchu, radary a tiež lokalizátory búrok.
Kedysi sa tieto dáta zaznamenávali ručne. Dnes sa zbierajú automaticky vďaka pokročilejšej technológii.
Nazbierané údaje meteorológovia zadávajú do počítačových modelov, ktoré pomocou zložitých výpočtov simulujú, ako sa bude počasie vyvíjať.
Modely sa spúšťajú opakovane a vytvárajú rôzne scenáre vývoja počasia. Meteorológovia ich následne sledujú a podľa nových údajov predpovede upravujú.
Na interpretáciu výsledkov je však potrebné množstvo vedomostí. Odborníci musia zohľadňovať lokálne faktory a aktualizovať predpovede tak, aby odrážali reálne podmienky v krajine.
Dôležité je, aby pri tvorbe predpovedí fungovala spolupráca na medzinárodnej úrovni, keďže počasie hranice nepozná. Na základe týchto údajov potom vznikajú aj pravidelné správy o počasí, ktoré prinášajú verejnosti zrozumiteľnú podobu predpovede.
Čím ďalej predpovedáme, tým väčšia je neistota
Predpovede počasia sú čoraz presnejšie, no stále v nich existuje určitá miera neistoty. Logicky, čím viac dní dopredu sa počasie predpovedá, tým väčšia je šanca, že sa predpoveď zmení.
Dôvodov je viacero. Ide o nepresnosti v údajoch o aktuálnom stave atmosféry, ale aj obmedzenia počítačových modelov, ktoré počasie simulujú, píše ECMWF.
Meteorológovia práve preto vytvárajú viacero možných scenárov vývoja počasia. A ak sa jednotlivé scenáre podobajú, predpoveď je spoľahlivejšia.
V súvislosti s tým sa dá vysvetliť aj to, ako predpovedajú meteorológovia výkyvy počasia. Keďže sa nepozerajú iba na jednu predpoveď, počítačové modely spúšťajú viackrát a pri každom mierne menia počiatočné údaje.
Vznikne tak niekoľko desiatok možných scenárov, ktoré ukazujú, ako by sa atmosféra mohla vyvíjať a meniť.
Opäť platí, že ak sa jednotlivé scenáre zhodujú, meteorológovia majú väčšiu istotu, že sa počasie skutočne zmení – a že dôjde k výraznej zmene počasia.
Ak sa však výrazne rozchádzajú, predpoveď je neistá a môže sa v ďalších dňoch výrazne meniť.
Viac scenárov prináša spoľahlivejšiu predpoveď než jediný model
O tom, že predpovede by ani nemali stáť na jednom modeli, sa viedol aj dlhý výskum. Tím z Met Office na ňom pracoval až 25 rokov.
Výsledky hovoria, že budúcnosť predpovedí nemá stáť na jednej najpravdepodobnejšej predpovedi, a teda poukazujú na tzv. ansámblovú predpoveď.
Tá spúšťa model viackrát s mierne odlišnými počiatočnými podmienkami. Výsledkom je približne 20 až 50 rôznych scenárov, ktoré ukazujú, čo všetko sa môže stať.
Odborník z Met Office Ken Mylne hovorí, že práve toto je dôležité pri výkyvoch počasia.
Dlhoročné štúdie ukazujú, že súborové predpovede poskytujú lepšie predikčné schopnosti ako jednotlivé deterministické predpovede. Zároveň dokážu lepšie zachytiť mieru neistoty a poskytnúť verejnosti lepšie informácie, uviedol K. Mylne, jeden z autorov výskumu.
Zjednodušene povedané, práca s viacerými scenármi prináša presnejšie predpovede, ako spoliehanie sa na jediný model. Zároveň meteorológom umožňuje lepšie odhadnúť, do akej miery je predpoveď spoľahlivá a ako veľmi sa ešte môže zmeniť.
Autori výskumu tiež upozornili na jednu zaujímavosť. Podľa ich výskumu sa ukázalo, že dnes ľudia dokážu pracovať s pravdepodobnostnými predpoveďami lepšie, než sa meteorológovia domnievali.
Typickým príkladom je údaj XY-percentná pravdepodobnosť dažďa. Aj keď sa takýto údaj zdá niekedy zavádzajúci, opak je pravdou. Človek totiž vie, do akej miery je výskyt zrážok pravdepodobný, a teda dostáva presnejšiu informáciu, ako keby videl len obrázok s kvapkami dažďa pri danom dni či hodine.
Umelá inteligencia skúša posunúť predpovede počasia ešte ďalej
Ako do všetkých odvetví, aj do toho s počasím už naplno preniká umelá inteligencia. ECMWF sa rozhodlo preskúmať, do akej miery už vie AI určiť predpoveď počasia.
Vyzvalo rôzne tímy z celého sveta, prihlásiť sa mohol ktokoľvek, vedci, ale dokonca aj študenti, aby pomocou umelej inteligencie a strojového učenia vytvorili čo najlepšie predpovede počasia 2 až 6 týždňov dopredu. Za tak dlhé obdobie je mimoriadne náročné predpovedať, aké počasie bude. V rámci tejto ich dlhodobej výskumnej iniciatívy sa snažia nájsť odpoveď na otázku, či dokáže AI predpovedať počasie lepšie než klasické meteorologické modely založené na fyzikálnych výpočtoch.
Podľa ich informácií odpoveď zatiaľ nie je jednoznačná, ale niektoré modely sa ukazujú ako veľmi sľubné. Ide najmä o tie, ktoré kombinujú umelú inteligenciu s klasickými meteorologickými modelmi. Čisto AI modely však zatiaľ vo väčšine prípadov nedokázali spoľahlivo prekonať najlepšie tradičné modely.
Tento článok je sponzorovaným obsahom.
